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Arbeitsgruppe: Numerische Simulation, Optimierung und Hochleistungsrechnen

Sekretariat
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Zimmer 3.039

Adresse
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Angewandte und Numerische Mathematik
Englerstrasse 2
76131 Karlsruhe

Öffnungszeiten:

Tel.: +49 721 608 - 42062

Fax.: +49 721 608 - 44178

Der Modellansatz Podcast

modellansatz.de/

Bei genauem Hinsehen finden wir die Naturwissenschaft und besonders Mathematik überall in unserem Leben, vom Wasserhahn über die automatischen Temporegelungen an Autobahnen, in der Medizintechnik bis hin zum Mobiltelefon. Woran die Forscher, Absolventen und Lehrenden in Karlsruhe gerade tüfteln, erfahren wir hier aus erster Hand.

Der Modellansatz

Der Podcast von Gudrun Thäter und Sebastian Ritterbusch kann unter http://modellansatz.de/rss/ oder aus Verzeichnisdiensten wie z.B. iTunes oder iTunes U, Die Hörsuppe oder podcast.de abonniert werden. Neue Folgen werden unter @modellansatz (twitter) oder auf Modellansatz (fb) angekündigt. Auf der Infoseite zum Modellansatz Podcast ist etwas über die Idee hinter unserem Podcast zu lesen.

Hochschulperle digital

Der Modellansatz Podcast wurde vom Stifterverband für deutsche Wissenschaft als Hochschulperle digital im Februar 2015 ausgezeichnet.

Folgen

Modell186 08.11.2018Micro GridsMicro Grids: Claire Harvey investigated micro grids, small scale electrical grid systems where self-sufficient supply is achieved. Integration of micro grid design within district planning processes is very desirable for decentralized energy systems, to meet local technical, economical and environmental needs.
Modell185 01.11.2018Tsunami-ModelleTsunami-Modelle: Andreas Schäfer erforscht und implementiert am Geophysikalischen Institut Tsunami-Modelle, publiziert regelmäßig Risikokarten auf Social Media, und seine Simulationen sind sogar bis in die New York Times gelangt.
Modell184 25.10.2018RechenschieberRechenschieber: Der Rechenschieber ist eine faszinierende Rechenmaschine und gleichzeitig inzwischen Technikgeschichte. In der gemeinsamen Folge mit dem damalsTM Podcast beschreibt Ralph Pollandt den Aufbau und die Bedienung des Rechenstabs in Anwendung und in der Mathematik.
Modell183 18.10.2018Electric VehiclesElectric Vehicles: Zaheer Ahamed investigated the influence of an increasing number of electric vehicles to the electrical grid during his ENTECH Master's program at Karlsruhe Institute of Technology and Uppsala University.
Modell182 11.10.2018SimScaleSimScale is a cloud-based platform that gives access to computational fluid dynamics and finite element analysis simulation technology in a standard web browser. Jousef Murad is helping engineers and designers to apply the platform to easily test performance, optimize durability or improve efficiency of their design.
Modell181 04.10.2018Forschendes LernenForschendes Lernen: Brigitte Lutz-Westphal beschäftigt sich mit der Grundlegung einer Theorie zum forschenden Lernen, mit dialogischem Lernen und authentischem sowie inklusivem Mathematikunterricht. Sie begleitet das Programm Mathe.Forscher der Stiftung Rechnen, dessen enge Zusammenarbeit mit der Schulpraxis ihr wichtige Impulse für die wissenschaftliche Tätigkeit gab.
Modell180 27.09.2018Hybride StrömungsmodelleHybride Strömungsmodelle: Bei der Strömungssimulation um Wasserbauwerke ist sowohl das Nah- und Fernfeld relevant, die jeweils mit unterschiedlichen Modellen behandelt werden müssen. Axel Rothert hat sich in seiner Masterarbeit damit beschäftigt und spricht mit Gudrun Thäter und Franz Simons über die Ergebnisse.
Modell179 13.09.2018Simulierte WeltenSimulierte Welten: Maren Hattebuhr und Kirsten Wohak stellen das mathematische Projekt Simulierte Welten in Physik, Biologie, Meteorologie und Chemie vor, in dem Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit bekommen, schon früh die Bedeutung von Simulationen besser einzuschätzen und ihre Chancen und Risiken aufgrund fundierten Grundwissens besser bewerten zu können.
Modell178 06.09.2018LernthekenLerntheken: Jan-Martin Klinge unterrichtet Mathematik, Physik und Arbeitslehre in einer Gesamtschule in Raum Siegen. Mit Lerntheken kann er in sehr heterogenen Lerngruppen sehr individuell auf die Fähigkeiten der einzelnen Schülerinnen und Schüler eingehen und die Selbstständigkeit im Lernvorgang verbessern.
Modell177 16.08.2018FPGA SeitenkanäleFPGA Seitenkanäle: Dennis Gnad interessiert sich dafür, die Daten, Logik oder Inhalte von FPGAs durch Seitenkanalangriffe in unvorhergesehener Art und Weise auszulesen. Mit Modellen für den Stromverbrauch und statistischen Analysen kann er andere fremde Schaltungsbestandteile rein durch eigene Schaltkreise im FPGA auswerten.
Modell176 02.08.2018Mechanical EngineeringMechanical Engineering: Yueyang Cai and Siddhant Dhanrajani study Mechanical Engineering at the Karlsruhe Institute for Technology (KIT), where they attended the lecture of Advanced Mathematics (AM) of Gudrun. They talk about their previous education, and about their experience studying in Karlsruhe.
Modell175 26.07.2018FlugunfälleFlugunfälle: Der Flugreiseverkehr ist sehr sicher, weil wir die Gründe für die sehr seltenen Flugunfällen genau analysieren. Mit Modellen zur kausalen Abhängigkeit untersucht Bernd Sieker die wenigen Abstürze großer Airliner, um herauszufinden, wie es zu diesen Katastrophen kommen konnte.
Modell174 19.07.2018CAMMP WeekCAMMP Week: Nach einer Woche "Computational and Mathematical Modeling Program" oder kurz CAMMP erzählen die Betreuerinnen Kirsten Wohak und Maren Hattebuhr zusammen mit den teilnehmenden Schülern Elly Bastian und Christian Beitzinger über ihre spannende Zeit mit der Mathematik in Belgien.
Modell173 12.07.2018Dynamical SamplingDynamical Sampling: Roza Aceska asks how many measurements of a process are necessary in order to obtain the full information and are there possibilities to cleverly choose the time and the spatial situation of a measurement? These questions lead to the research field of dynamical sampling.
Modell172 05.07.2018SternenschwerpunktSternenschwerpunkt: Wo genau liegt der Schwerpunkt eines Sterns? Carla Cederbaum untersucht diese Fragestellung mit mathematischen Methoden und gelangt dabei von der Relativitätstheorie zur geometrischen Analysis und Differentialgeometrie, um die Physik geeignet modellieren zu können.
Modell171 28.06.2018Algebraic GeometryAlgebraic Geometry: Eliana Maria Duarte Gelvez explains what important role algebraic geometry play in animated movies or computer games as all objects have to be represented by the computer, and the surfaces of the geometric objects are parametrized by polynomials.
Modell170 21.06.2018InfSup-BedingungInfSup-Bedingung: Dietmar Gallistl berechnet die Stabilitätskonstante des Divergenzoperators im Stokesproblem für lineare Strömungssimulationen und analysiert ihre numerische Bestimmung in der Strömungsrechnung.
Modell169 14.06.2018Maschinenbau HMMaschinenbau HM: Gabriel Thäter hat in seinem Maschinenbaustudium die Vorlesungen zur Höheren Mathematik gehört und hat sich dann auch dafür entschieden Tutor zu werden. Er erzählt von seinen Erlebnissen.
Modell168 07.06.2018Erdbebensicheres BauenErdbebensicheres Bauen: Arne Rick führt uns ins die Modelle der DIN4149 zum erdbebensicherem Bauen ein. Er beschreibt welche Einflussgrößen und Konstruktionsmethoden für erdbebensicheres Bauen relevant sind, und wie man die sichere Bauauslegung nachweisen kann.
Modell167 24.05.2018Automatic DifferentiationAutomatic Differentiation: Asher Zarth applies automatic differentiation to computational fluid dynamics to optimize shapes, like to find a shape that minimizes the drag in a Stokes flow. Using the simulation software OpenLB the solution converged to a shape like an American Football ball quite fast.
Modell166 17.05.2018ComputergrafikComputergrafik: Susanne Krömker leitet seit 2004 die Computergrafik-Gruppe des IWR an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg und befasst sich mit der Analyse und Bearbeitung von Daten und ihre Darstellung als visuelle Information.
Modell165 26.04.2018CAMMPCAMMP: Kirsten Wohak erklärt uns das Computational and Mathematical Modeling Program (CAMMP) für Schülerinnen und Schülern mit Workshops zu Themen wie Animationsfilme, Fitnesstracker oder Shazam.
Modell164 19.04.2018ZweiphasenstroemungenZweiphasenströmungen: Susanne Claus beschäftigt sich mit Zweiphasenströmungen, wie sie sehr häufig auftreten: Wenn wir den Wasserhahn aufdrehen, strömen Wasser und Luft. Häufig wird nur das Wasser modelliert, mit passenden Ansätzen ist es aber möglich beide Phasen in die Simulation einzubeziehen.
Modell163 12.04.2018WasserstofftankstellenWasserstofftankstellen: Meike Juliane Amtenbrink hat ein thermodynamisches Realgasmodell einer Wasserstofftankstelle erstellt, um von Enthalpie- und Stoffbilanzen bis hin zur Steuerungslogik das Stand-by-Verhalten der Tankstelle und den Betankungsvorgang sekundengenau zu simulieren.
Modell162 05.04.2018Singular PertubationSingular Pertubation: At the National University of Ireland in Galway, Roisin Hill works on Balanced norms and mesh generation for singularly perturbed reaction-diffusion problems.
Modell161 29.03.2018Embryonic PatternsEmbryonic Patterns: Karen Page is interested in mathematical models for pattern formation in Mathematical Biology, such as why (and how) a human embryo develops five fingers on each hand.
Modell160 22.03.2018Optimale AkkuladungOptimale Akkuladung: Veronika Auinger untersucht und optimiert Ladestrategien, um Akkumulatoren von Autos möglichst schnell zu laden ohne sie gleichzeitig übermäßig durch Alterung zu beschädigen.
Modell159 15.03.2018ZuschnittsoptimierungZuschnittsoptimierung: Guntram Scheithauer befasst sich an der TU Dresden mit der Frage, wie man aus einer Holzplatte mit möglichst wenig Abfall bestimmte Teile herausschneiden kann. Dieses Problem ähnelt mathematisch der Frage, wie man einen Rucksack packt und führt auf diskrete Optimierungsprobleme.
Modell158 08.03.2018MeisterklasseMeisterklasse: Björn Böttcher startete die Meisterklasse Mathematik in Dresden für Schülerinnen und Schüler der siebten Klassen. An drei Samstagen erleben 60 Kinder Mathematik von einer für sie neuen und überraschenden Seite.
Modell157 01.03.2018Mikroelektromechanische SystemeMikroelektromechanische Systeme: MEMS finden sich in Festplatten, Airbags und Kameras, um die Umgebung auf mikroskopischer Ebene zu erfassen oder zu beeinflussen. Christina Lienstromberg beschreibt diese mathematisch, um Simulationen durchführen zu können.
Modell156 22.02.2018Poroelastische MedienPoroelastische Medien: Fließt Wasser durch Kies oder Erde, so erklärt uns Jonathan Fröhlich, wie man den Vorgang als Strömung in einem poroelastischen Medium modellieren, analysieren und simulieren kann.
Modell155 01.02.2018TurbulenceTurbulence: Martina Hofmanová studies turbulent flow, i.e. chaotic behaviour of the pressure and the velocity field, as we see it in the smoke pattern of a freshly extinguished candle.
Modell154 25.01.2018SensoreinsatzplanungSensoreinsatzplanung: Wenn Naturkatastrophen passieren, ist schnelle Hilfe und Information gefragt. Kim Berude befasst sich mit dem mathematischen Modell und der Optimierung zur Einsatzplanung von Sensoren und Geräten.
Modell153 11.01.2018LuftspaltLuftspalt: In jedem Elektromotor ist ein kleiner Luftspalt zwischen fest stehendem Stator und dem rotierenden Rotor. Tabitha Hoffmann modelliert und simuliert die dort resultierende Luftbewegung, um den Wärmetransport im Motor zu berechnen.
Modell152 21.12.2017Kinetische TheorieKinetische Theorie: Martin Frank befasst sich mit der kinetischen Theorie. Diese wurde zur Modellierung von Gasen entwickelt, hat aber inzwischen interessante Anwendungen in der Bewertung des Aktienmarkts.
Modell151 14.12.2017ZerstäubungZerstäubung: Corina Schwitzke interessiert die Zerstäubung von Kerosin zu feinen Tröpfchen in Flugtriebwerken. Seit 10 Jahren gibt es dort Strömungssimulation mit einer sogenannten Partikelmethode.
Modell150 07.12.2017MikrowellenMikrowellen: Mit Mikrowellen sollen kontaminierte Oberflächen von Betonteilen ursprünglicher Kernkraftanlagen abgesprengt werden. Johanna Mödl hat dazu ein Modell und eine Simulation entworfen.
Modell149 23.11.2017WahlprognosemodelleWahlprognosemodelle: Oliver Beige erklärt die Annahmen vieler Wahlprognosemodelle und warum diese zur Präsidentschaftswahl 2016 in den USA das Ergebnis so schlecht vorhersagen konnten.
Modell148 16.11.2017Weather GeneratorWeather Generator: Bruno Pousinho modeled weather generators for planning renewable energy resources. Weather generators do not predict weather phenomena but provide random simulations with the same distributional properties as the measured weather data in the past.
Modell147 09.11.2017Dämpfung viskoser FlüssigkeitenDämpfung viskoser Flüssigkeiten: Vom rohen Ei zur Erdkugel beeinflussen viskose Flüssigkeiten das Drehverhalten der Körper. Karoline Disser erklärt im Gespräch mit Gudrun Thäter, wie sie die Präzession verhindern.
Modell146 12.10.2017Advanced MathematicsAdvanced Mathematics: Gudrun Thäter and Jonathan Rollin introduce the lecture Advanced Mathematics, and give advice on how to best start studying Mathematics at the university.
Modell145 05.10.2017LiliumLilium: Patrick Nathen ist Mitgründer der Lilium Aviation, die mit Strömungsimulationen einen senkrecht startenden Elektro-Jet entwickeln, um eine Lösung für die Mobilität der Zukunft zu finden.
Modell144 28.09.2017Lokale TurbulenzenLokale Turbulenzen: Nikki Vercauteren untersucht die mehrskalige Analyse von atmosphärischen Prozessen und erzählt uns über ihre Forschung und Experimente auf Gletschern.
Modell143 14.09.2017RaumklimaRaumklima: Markus Rösler simuliert Strömungen in Gebäuden, um Räume auf Energiebedarf und thermische Behaglichkeit untersuchen zu können und schlägt damit eine Brücke zu Gesundheitsfragen und (Arbeits-)Medizin.
Modell142 10.08.2017Gender und MathematikGender und Mathematik: Warum entsprechen die Anteile von Frauen in höheren Ebenen der Mathematikfachbereiche nicht ihren Anteilen in Studium oder Promotion? Anina Mischau & Mechthild Koreuber zu Hintergründen, Auswirkungen und Entwicklungen.
Modell141 27.07.2017Bézier StabwerkeBézier Stabwerke: Arne Rick befasst sich mit Bézierkurven für Stabwerke als Modelle für Strukturen in Bauwerken zur Bemessungen und Bestimmung von Anforderungen.
Modell140 13.07.2017MikroökonomikMikroökonomik: Ein Gespräch mit Oliver Beige über dynamische Prozesse in der Mikroökonomik: Über Einfluss, Ideenpropagation und Nachbarschaftseffekte, und wie diese helfen Erfolgschancen von Startups und Ereignisse in sozialen Netzen besser zu verstehen.
Modell139 06.07.2017Shannon InformationShannon Information: Paul Darscheid untersucht mit der Shannon Information wie durch bessere Kenntnis des Wasserkreislaufs die Nachhaltigkeit von Brunnen bei Hilfsprojekten im ländlichen Raum in Äthiopien bestimmt werden kann.
Modell138 29.06.2017Stokes OperatorStokes Operator: Peer Kunstmann untersucht den Stokes Operator, der als linearer Anteil der Navier-Stokes Gleichungen, dem klassischen Modell für Strömungen, auftritt.
Modell137 22.06.2017Automated Binary AnalysisAutomated Binary Analysis: Florian Magin führt uns in die Automated Binary Analysis ein, die Software automatisiert auf bekannte oder typische Schwachstellen oder Implementierungsfehler untersucht.
Modell136 15.06.2017BruchzonenBruchzonen: Stephanie Wollherr arbeitet an Dynamic Rupture Problemen, der Simulation der Bruchdynamik als Quelle von Erdbeben. Hier geht es vor allem darum, weitere physikalische Eigenschaften wie Plastizität und neue Reibungsgesetze zu implementieren und in Simulationen auf ihre Wirkung zu testen.
Modell135 08.06.2017Smart Meter GatewaySmart Meter Gateway: Manuel Lösch erforscht die Flexibilisierung der Erzeugung und des Verbrauch elektrischer Energie, mit dem Ziel diese netzdienlich und gewinnbringend in so genannten intelligenten Stromnetzen zur Verfügung zu stellen.
Modell134 24.05.2017Cerebral Fluid FlowCerebral Fluid Flow: Marie Elisabeth Rognes is devoted to providing robust methods to solve PDEs for diverse applications, such as Cerebral fluid flow in the human brain as an exemplary application to her research.
Modell133 18.05.2017Convolution QuadratureConvolution Quadrature: Maria Lopez-Fernandez investigates robust and efficient approximation of convolutions with applications to wave scattering problems. She was one of the seven invited speake